CN101450373B - 铝合金铸锭区域水冷装置 - Google Patents
铝合金铸锭区域水冷装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101450373B CN101450373B CN2008102441785A CN200810244178A CN101450373B CN 101450373 B CN101450373 B CN 101450373B CN 2008102441785 A CN2008102441785 A CN 2008102441785A CN 200810244178 A CN200810244178 A CN 200810244178A CN 101450373 B CN101450373 B CN 101450373B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clamping plate
- ingot casting
- cooling device
- water cooling
- connecting rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
本发明提供一种铝合金铸锭区域水冷装置，主要包括支架、主夹板、次夹板、连杆、气缸及刮水板，在支架的高度方向上设有多个定位孔或导槽，在定位孔中或导槽中穿有支撑杆，支撑杆上套置两块主夹板，两块主夹板之间设置气缸，每一块主夹板分别通过连杆连接一块次夹板，每一块主夹板和次夹板的内壁均安装刮水板。通过气缸伸缩带动主夹板伸缩，两个次夹板在连杆带动下也发生伸缩，实现刮水板自动夹紧或松开铸锭。使用安全、方便，可灵活调整区域冷却的有效冷却长度，易于实现自动控制，较好满足硬铝合金铸造需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬铝合金半连续铸造过程中铸锭区域水冷装置，属于铝合金半连续铸造技术领域。
背景技术
传统直冷式半连续铸造(DC铸造)法是工业制备硬铝合金铸锭的主要方式。在半连续铸造过程中，由于铸锭芯部与边部冷却的不均匀性，铸锭凝固收缩产生的内应力大，当内应力超过材料的强度极限时铸锭即发生开裂。尤其以2XXX和7XXX为代表的硬铝合金，合金元素含量高、晶界处的低熔点共晶相数目较多，在凝固过程中凝固温度区间范围宽，铸锭的塑性区较小，脆性区较大，铸锭抵抗裂纹的能力非常低，再加上铸锭芯部与边部的冷却不均匀性，铸锭内应力较大，很容易发生开裂导致铸造失败。据资料报道，以7075、7050、7055等合金为代表的硬铝合金铸锭在半连续铸造中以及铸造完成后发生开裂甚至爆裂的现象非常严重，铸造成功率低于其他合金品种。
因此，必须采取有效的措施减小铸锭内应力，防止铝合金铸锭开裂，提高成品率。
发明内容
本发明针对硬铝合金铸造过程及铸造完成后内应力较大、易开裂问题，提供一种硬铝合金半连续铸造过程中铸锭区域水冷装置，抑制铸锭在铸造过程中开裂，较好的解决了硬铝合金成形差的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
铝合金铸锭区域水冷装置，特点是：包括支架、主夹板、次夹板、连杆、气缸及刮水板，在支架的高度方向上设有多个定位孔或导槽，在定位孔中或导槽中穿有支撑杆，支撑杆上套置两块主夹板，两块主夹板之间设置气缸，每一块主夹板分别通过连杆连接一块次夹板，每一块主夹板和次夹板的内壁均安装刮水板。
进一步地，上述的铝合金铸锭区域水冷装置，所述主夹板和次夹板的材质均为不锈钢。
更进一步地，上述的铝合金铸锭区域水冷装置，所述刮水板的材质为发泡硅胶。
再进一步地，上述的铝合金铸锭区域水冷装置，所述刮水板与铸造方向呈60°～90°的夹角。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
①通过气缸伸缩带动主夹板伸缩，两个次夹板在连杆带动下也发生伸缩，实现刮水板自动夹紧或松开铸锭；
②在铸造起始阶段，铸锭内应力小，刮水板松开铸锭，无需挡水；而在需要挡水时，可随时调节阀，通过气缸收缩带动主夹板收缩，两个次夹板在连杆带动下也发生收缩，使刮水板自动夹紧铸锭面；而当铸造过程中出现漏铝等意外或铸造结束而需要把刮水板去掉时，只需调节阀，通过气缸伸张带动主夹板松开，两个次夹板在连杆带动下也发生松开，使刮水板自动松开铸锭面；
③刮水板夹紧铸锭时，挡住下落的冷却水，使挡水板下部的铸锭冷却强度减弱；同时，铸锭上部液穴中的高温熔体将铸锭重新加热，实现了铸锭“自回火”效应，从而有效地降低了铸造内应力，抑制了铸锭裂纹产生；
④支架高度方向上有多个定位孔，或者支架高度方向上有导槽，使支撑杆可在任一高度上固定，夹板与支架固定处的位置可调，进而灵活调整冷却区域有效冷却长度；
⑤使用安全、方便，易安装和拆卸，使用寿命长，灵活调整区域冷却的有效冷却长度，易实现自动控制，较好满足硬铝合金铸造需要，适合大规模工业生产应用。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：铝合金半连续铸造示意图；
图2：区域水冷装置的主视图；
图3：区域水冷装置的俯视图；
图4：区域水冷装置的左视图
图中各附图标记的含义见下表：
| 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 | 附图标记 | 含义 |
| 1 | 铝液 | 2 | 固液相区 | 3 | 铸锭 |
| 4 | 结晶器 | 5 | 引锭头 | 6 | 区域水冷装置 |
| 7 | 冷却水冷却区 | 8 | 空冷区 | 9 | 支架 |
| 10 | 连杆 | 11 | 支撑杆 | 12 | 主夹板 |
| 13 | 次夹板 | 14 | 气缸 | 15 | 刮水板 |
| 16 | 阀 | 17 | 空压机 |
具体实施方式
如图2～4所示，铝合金铸锭区域水冷装置，具体包括支架9、主夹板12、次夹板13、连杆10、气缸14及刮水板15，支架9起到支撑整个装置的作用，在支架9的高度方向上设有多个定位孔或导槽，在定位孔中或导槽中穿有支撑杆11，支撑杆11上套置两块主夹板12，前后各一块主夹板，两块主夹板12之间设置气缸14，每一块主夹板12分别通过连杆10连接一块次夹板13，即左右各一块次夹板，在每一块主夹板12和次夹板13的内壁均安装刮水板15；主夹板12和次夹板13及刮水板15均处于同一高度的平面内。
具体地说，在支架9高度方向上有多个定位孔，或者在支架9高度方向上有导槽，使主夹板12和次夹板13与支架9固定处的位置可调，进而灵活调整冷却区域有效冷却长度，实现冷却区域有效冷却长度可调。由气缸14控制主夹板12，次夹板13由连杆10连接主夹板12，当气缸14运动时，自动控制主夹板12和次夹板13运动，即气缸14收缩或伸张，带动主夹板12收缩或松开，次夹板13在连杆10带动下也发生收缩或松开，刮水板15自动夹紧或松开铸锭3，实现自动挡水效果。主夹板12和次夹板13采用不易变形的金属材料，具体为不锈钢。刮水板15为耐高温的具有一定弹性的橡胶，具体采用发泡硅胶。刮水板15与铸造方向呈一定的角度，角度范围为60°～90°。
应用时，结合图1、图2～4，在半连续铸造前，将本发明硬铝合金铸锭区域水冷装置6的支撑杆11高度定位好，调整主夹板12和次夹板13及刮水板15高度。整个区域水冷装置6放置于结晶器4下方或铸造平台上。由空压机17通过阀16向气缸14供气，使气缸14带动主夹板12松开，次夹板13在连杆10带动下也向外松开，刮水板15松开，引锭头5升入结晶器4内腔中。半连续铸造起始阶段，铝液1缓慢充填入结晶器4内，熔体开始冷却凝固，形成固液相区2，引锭头5下移牵引铸锭3移出结晶器4，此时刮水板15仍松开不夹紧铸锭3，冷却水喷到铸锭3表面后沿着铸锭3表面下流。当铸造一段时间后，区域水冷装置6的气缸14放气，使气缸14带动主夹板12夹紧，次夹板13在连杆10带动下也向内夹紧，刮水板15夹紧铸锭3，冷却水喷到铸锭3表面后沿铸锭3表面下流，当流到区域冷却装置6处时，被刮水板15挡住，冷却水不再继续沿着铸锭3表面下流，实现了区域冷却的功能。位于区域冷却装置6下方的铸锭自然空冷，利用铸锭3上部液穴内的高温铝液1将铸锭保温加热，实现铸锭“自回火”效应，有效降低铸锭的内应力，从而抑制铸锭开裂。若铸造过程出现漏铝现象，可向区域水冷装置6的气缸14供气，使气缸14带动主夹板12松开，次夹板13在连杆10带动下也向外松开，刮水板15松开铸锭3，避免刮水板1 5挂住铸锭3。铸造结束阶段，向区域水冷装置6的气缸14供气，使气缸14带动主夹板12松开，次夹板13在连杆10带动下也向外松开，刮水板15松开铸锭3。
综上所述，本发明设计新颖，通过气缸伸缩带动主夹板伸缩，两个次夹板在连杆带动下也发生伸缩，实现刮水板自动夹紧或松开铸锭。在铸造起始阶段，铸锭内应力小，刮水板松开铸锭，无需挡水；而在需要挡水时，可随时调节阀，通过气缸收缩带动主夹板收缩，两个次夹板在连杆带动下也发生收缩，使刮水板自动夹紧铸锭面；而当铸造过程中出现漏铝等意外或铸造结束而需要把刮水板去掉时，只需调节阀，通过气缸伸张带动主夹板松开，两个次夹板在连杆带动下也发生松开，使刮水板自动松开铸锭面。当刮水板夹紧铸锭时，挡住下落的冷却水，使挡水板下部的铸锭冷却强度减弱；同时，铸锭上部液穴中的高温熔体将铸锭重新加热，实现了铸锭“自回火”效应，从而有效地降低了铸造内应力，抑制了铸锭裂纹产生。支架高度方向上有多个定位孔，或者支架高度方向上有导槽，使支撑杆可在任一高度上固定，夹板与支架固定处的位置可调，进而灵活调整冷却区域有效冷却长度。使用安全、方便，易安装和拆卸，使用寿命长，可灵活调整区域冷却的有效冷却长度，易于实现自动控制，能较好满足硬铝合金铸造需要，适合于大规模工业生产应用。
需要理解到的是：上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.铝合金铸锭区域水冷装置，其特征在于：包括支架、主夹板、次夹板、连杆、气缸及刮水板，在支架的高度方向上设有多个定位孔或导槽，在定位孔中或导槽中穿有支撑杆，支撑杆上套置两块主夹板，两块主夹板之间设置气缸，每一块主夹板分别通过连杆连接一块次夹板，每一块主夹板和次夹板的内壁均安装刮水板，气缸伸缩带动主夹板伸缩，两个次夹板在连杆的带动下也发生伸缩。
2.根据权利要求1所述的铝合金铸锭区域水冷装置，其特征在于：所述主夹板和次夹板的材质均为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的铝合金铸锭区域水冷装置，其特征在于：所述刮水板的材质为发泡硅胶。
4.根据权利要求1所述的铝合金铸锭区域水冷装置，其特征在于：所述刮水板与铸造方向呈60°～90°的夹角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102441785A CN101450373B (zh) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | 铝合金铸锭区域水冷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008102441785A CN101450373B (zh) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | 铝合金铸锭区域水冷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101450373A CN101450373A (zh) | 2009-06-10 |
| CN101450373B true CN101450373B (zh) | 2011-06-08 |
Family
ID=40732957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008102441785A Active CN101450373B (zh) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | 铝合金铸锭区域水冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101450373B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102000787A (zh) * | 2010-12-13 | 2011-04-06 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 铸锭用刮水装置 |
| CN102151806B (zh) * | 2011-03-24 | 2012-07-04 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 用于锭坯组合式水冷铸造装置的钢结构水梁框架 |
| CN102114525B (zh) * | 2011-03-24 | 2013-03-20 | 中冶京诚工程技术有限公司 | 锭坯组合箱式水冷铸造装置 |
| CN104368771A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-02-25 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | 一种硬质合金铸造用刮水装置 |
| CN107470574B (zh) * | 2017-08-15 | 2019-04-23 | 东北大学 | 一种铝合金铸锭的高速半连续铸造装置及方法 |
-
2008
- 2008-12-18 CN CN2008102441785A patent/CN101450373B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101450373A (zh) | 2009-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101450372B (zh) | 铝合金半连续铸造过程中铸锭区域水冷工艺 | |
| CN101450373B (zh) | 铝合金铸锭区域水冷装置 | |
| CN103212674B (zh) | 一种钢板铸锭装置及用该装置生产特厚钢板铸锭的方法 | |
| CN100588482C (zh) | 硬铝合金半连续铸造用挡水装置的设计方法 | |
| CA2437237A1 (en) | Liquid-cooled mold | |
| CN104493112B (zh) | 钢锭铸造模具和铸造方法 | |
| CN101386061A (zh) | 一种硬铝合金圆锭半连续铸造用引锭头 | |
| CN201702340U (zh) | 一种铝合金半连续铸造用结晶器 | |
| CN215544772U (zh) | 一种石墨可调结晶器 | |
| CN105658355A (zh) | 分配装置 | |
| CN216788531U (zh) | 一种水冷式散热器 | |
| CN212761029U (zh) | 一种离心浇铸机 | |
| CN217121705U (zh) | 边模分段式矩阵水冷镶块 | |
| CN101181740A (zh) | 一种适合硬铝合金扁锭半连续铸造的引锭头 | |
| CN101773997A (zh) | 适合铝合金圆锭半连续铸造用的挡水板装置 | |
| CN111590056A (zh) | 一种高温合金定向凝固的浇注结构和浇注方法 | |
| CN201900234U (zh) | 一种刮水器 | |
| CN214442898U (zh) | 一种防止铸坯角部裂纹、宽度可调节的连铸结晶器 | |
| CN219852111U (zh) | 长寿命中间包用护板 | |
| CN217666282U (zh) | 一种防缩孔缺陷的汽车瓦盖 | |
| CN211840068U (zh) | 一种铸锭结晶器用具有调节结构的框架 | |
| CN215288925U (zh) | 一种冰铜渣模装置 | |
| CN216065453U (zh) | 具有骨架型冷却结构的结晶器 | |
| CN214640130U (zh) | 一种连铸结晶器的窄面插入结构 | |
| CN216575438U (zh) | 一种可循环利用的组合式阳极铜浇铸模 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20171121 Address after: 102209 Changping District City, Beiqijia, the future of science and technology in the south area of the town of Beijing Patentee after: China Aluminum Material Applied Research Institute Co Ltd Address before: Suzhou City, Jiangsu province 215021 Industrial Park No. 200 Shen Hu Road Patentee before: Suzhou Non-ferrous Metal academy Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |